KARIŞIMLARIN AYRIŞTIRILMASI

Daha önce; elementlerin fiziksel ve kimyasal yöntemle daha küçük parçalara ayrılamayacağı, bileşiklerin kimyasal yöntemlerle ayrılabileceğini, karışımların ise fiziksel yöntemlerle ayrılabileceğini ifade etmiştik.
Karışımı oluşturan maddelerin farklı olan özelliklerinden yararlanarak maddeler birbirlerinden ayrıştırılır.
Bazı yöntemlerde maddeler birbirlerinden tam olarak ayrılamaz.

1. ELEKTRİKLENME İLE AYIRMA

Sürtünme ile yüksüz cisimler yüklü hale gelebilir. Örneğin plastik veya cam çubuk yün kumaşa sürtülürse elektrik yükü kazanır. Kağıt, saç, karabiber gibi maddeleri çekebilecek hale gelir. Bu maddeler, çekilmeyen maddelerle oluşturacağı karışımdan rahatlıkla ayrılabilir.

Örnek 1:

I. Yemek tuzu-karabiber
II. Kağıt parçası-saç telleri
III. Demir tozu- kağıt parçası
Yukarıdaki karışımlardan hangilerine sürtünme ile elektriklenmiş cam çubuk yaklaştırıldığında ayrışabilir?

A) Yalnız I B) I ve IIC) Yalnız III
D) I ve IIIE) I, II ve III



2. MIKNATIS İLE AYIRMA

Mıknatıs, demir (Fe), kobalt (Co) ve nikel (Ni) metalleri ile bu metallerden oluşan alaşımları çeker. Mıknatıs ile ayrıştırma işleminin gerçekleşmesi için:
a) Maddelerden biri mıknatıs tarafından çekilirken diğerinin çekilmeyen madde olması,
b) Heterojen karışım olması ( alaşım olmaması) gerekir.

Örnek 2:

I. Demir ve tahta talaşları
II. Kobalt ve nikel talaşları
III. Demir- bakır alaşımı

Yukarıdaki karışımlardan hangileri mıknatıs yardımı ile ayrışabilir?

A) Yalnız I B) I ve IIC) Yalnız III
D) I ve IIIE) I, II ve III



3. ÖZKÜTLE FARKI İLE AYIRMA

3.1) Katı- katı karışımları
Katı-katı karışımı içerisinde çözünmeyecekleri yoğunlukları arasındaki bir yoğunluğa sahip bir sıvı içerisine atılırsa yoğunluğu büyük olan batar, küçük olan yüzeyde kalır. Yoğunluğu küçük olan bir süzgeçle yüzeyden toplandıktan sonra geri kalan kısım süzülürse ayrışmış olur.

Örneğin odun talaşı ve demir talaşından meydana gelen karışım suya atılırsa demir çökerken tahta talaşı yüzer.

3.2) Sıvı- sıvı karışımlarda
Sıvı-sıvı heterojen karışımlarında (emülsiyon) sıvıların yoğunlukları farklı ise iki ayrı faz, görünüme sahip olur. Yoğunluğu büyük olan altta kalırken yoğunluğu büyük olan yukarıda kalır. Karışım ayırma hunisine konulur ve musluk açılırsa önce yoğunluğu büyük olan akar. Sıra ikinci maddeye gelince musluk kapatılır ise sıvılar birbirlerinden ayrıştırılmış olur.

Örnek: Zeytin yağı, su karışımı:


Not:
* Sıvıların yoğunlukları arasındaki fark fazla olursa,
* Ayırma hunisinin çapı büyük olursa,
* Musluk az açılarak sıvının yavaş akması sağlanırsa,
Ayırma işlemi hassas olur.

4. ÇÖZÜNÜRLÜK FARKI İLE AYIRMA

4.1) Katı- sıvı karışımları:
Katı-sıvı heterojen karışımları (süspansiyon) süzme yöntemi ile bileşenlerine ayrışabilir. Süzgeç kağıdı veya filtre gözeneğinin sıvının geçebileceği fakat katı parçalarının geçemeyeceği bir büyüklüğe sahip olması gerekir.
Örneğin; kumlu su. Kum su karışımı süzüldüğünde kum süzgeç kağıdında kalırken su akar ve ayrılır.




4.2) Katı- katı karışımları:
Çözünürlükleri farklı ( biri iyi çözünen, diğeri çözünmeyen) iki katı sıvı içerisine atılırsa çözünmeyen çöker. Böylece dibinde çökeltisi olan bir çözelti elde edilmiş olunur. Karışım süzgeçten geçirildiğinde çözelti, çözünmeyen madde katısından ayrıştırılmış olur. Çözelti buharlaştırılırsa sıvı uçar gider ve iyi çözünen madde kapta kalır.
Bir sıvıda çözünmüş olan katının çökmesine kristallenme denir.
Örneğin; kum ile yemek tuzu suya atılırsa tuz çözünür, kum çöker. Karışım süzülürse kum tuzlu sudan ayrışır. Tuzlu su buharlaştırılırsa geriye sadece tuz kalır. Böylece kum, yemek tuzundan ayrışmış olur.

5. KAYNAMA NOKTASI FARKI İLE AYIRMA

5.1.) Sıvı-katı homojen karışımları
Sıvı-katı homojen karışımları (çözeltileri) ısıtıldığında sıvının kaynama noktası daha küçük olduğu için sıvı buharlaşır, katı çöker. Buhar soğutularak tekrar yoğunlaştırılır. Bu işleme de damıtma denir.

Örneğin; tuzlu su ısıtılırsa su buharlaşır, tuz çöker (kristalleşir). Su buharı soğutulduğunda (damıtıldığında) tekrar sıvı hale geçer ve karışımı oluşturan maddeler birbirlerinden ayrışmış olur.

5.2.) Sıvı-sıvı homojen karışımları
Birden fazla sıvıdan oluşan homojen karışımları kaynama noktası farkından istifade ederek yapılan ayırma işlemine ayrımsal damıtma denir. Bu işlemle sıvılar birbirlerinden tam olarak ayrışamaz. Çünkü her sıvı sıvı halde bulunduğu her sıcaklıkta buharlaşır. Kaynama noktası küçük olan sıvı daha uçucu olacağı için ondan daha fazla buharlaşır ve toplama kabında o sıvıdan daha fazla bulunur. İşlem ne kadar çok yapılırsa %100 e o kadar çok yaklaşılır. Fakat hiçbir zaman tam ayrışma olamaz. Çözeltiyi meydana getiren maddelerin kaynama noktaları arasındaki fark ne kadar fazla olursa ayrışma %100 e yakın olur.


Şekilde de görüldüğü gibi alkol-su karışımı, ham petrolden akaryakıt eldesi ayrımsal damıtma ile gerçekleşmektedir.


5.3.) Sıvı-sıvı heterojen karışımları
Sıvı-sıvı heterojen karışımların yoğunlukları farklı ise özkütle farkı ile ayırma hunisi ile ayrılacağını ifade etmiştik. Yoğunlukları eşit olan sıvıların heterojen karışımları iki faz şeklinde bulunmaz, ayırma hunisi ile ayrıştırılamaz. Fakat kaynama noktaları farkı ile ayrımsal damıtma yöntemi ile ayrıştırılabilir.


Not: Yoğunlukları eşit veya eşite yakın sıvı heterojen karışımların sıcaklık-zaman veya sıcaklık-ısı grafikleri alkol-su için çizilen yanlış grafikler gibidir.

5.4) Gaz-gaz karışımlarının ayrıştırılması
Kaynama noktası gazlar için yoğunlaşma noktasına eşittir. Gazlar basınç uygulanarak soğutulduğunda sıvılaşır. Soğutulurken ilk olarak yoğunlaşma noktası noktası yüksek olan yoğunlaşır, sıvılaşır. Sıvı gazdan ayrıldığında karışım ayrıştırılmış olur.

6) ERİME NOKTASI FARKI İLE
Katı-katı karışımları katıların erime noktalarının farklı olmasından yararlanılarak ayrıştırılır. Karışım katılardan birisi (erime noktası düşük olan) eriyinceye kadar ısıtılır. Böylece sıvı katı heterojen karışımı elde edilir. Karışım süzülerek sıvı ile katı ayrıştırılır.